2.1  需求分析 7

2.1.1  市场需求 7

2.1.2  设计需求 7

2.2  总体方案设计 7

2.2.1  设计依据 7

2.2.3  工作原理 8

2.2.3  平台组成 9

2.3  本章小结 10

第三章 环境载荷计算 11

3.1  设计载荷种类 11

3.2  环境条件 11

3.3  环境载荷计算 12

3.3.1  风载荷计算 12

3.3.2  波浪及流载荷计算 13

3.4   本章小结 21

第四章 桩腿设计 22

4.1  桩腿结构尺寸设计 22

4.1.1  桩腿设计参数 22

4.1.2  确定桩腿类型 22

4.1.3  尺寸计算 22

4.1.4  材料选择 26

4.2  有限元线性静态分析 27

4.2.1  混合型桩腿结构优化前后比较分析 27

4.2.2  混合型、逆K型、X型桩腿比较分析 31

4.3  混合型、逆K型、X型桩腿动态响应比较分析 35

4.4  本章小结 39

第五章 固桩架设计 40

5.1  固桩架结构尺寸设计 40

5.2  固桩架理论模型建立 41

5.2.1  工况分析 41

5.2.2  受力分析 41

5.3  固桩架材料选择 44

5.4  固桩架有限元分析校核 44

5.5  本章小结 46

结 论 47

致 谢 48

参考文献 49

第一章 绪论

1.1  课题研究目的及意义

1.1.1  课题研究背景

中国作为世界经济发展的新兴力量，对能源的需要日益扩大，国内的原油产量远远不能满足国内的需求。在2003年中国己经成为世界上第二大石油进口国。纵观我国现有本土设备,突破深水桁架腿自升式平台设计中所涉及的关键技术,掌握适合我国海洋资源开发的中深水自升式钻井平台的知识产权,对推动我国海洋工程事业发展, 加速我国南海、黄海、东海等资源的勘探开发意义重大。

我国主要在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架进行油气勘探，预估石油资源总量为275.3亿吨，天然气资源总量为10.6万亿吨，而我国海上原油发现率仅占总量18.5%，天然气为9.2%，因此，我国海上资源勘探方面仍然具有巨大的潜力[1]。

海洋资源开发技术在世界经济和技术迅速发展的大前提下，也在进行着高速发展并且已经成为世界新技术革命的一部分，目前海洋资源开发工程的主要内容之一便是海上油气资源的开发。自升式钻井平台凭借其较好的定位能力和稳定性，得到广泛应用，是我国海洋石油资源开发工程中使用的最多的一种平台。